13_Structures презентация

Содержание

План Лекция 13 Структуры Указатели на структуры Использование структур Объединения

Слайд 1Структуры и объединения
Алтайский государственный университет Факультет математики и ИТ Кафедра информатики
Барнаул 2014

Слайд 2План
Лекция 13
Структуры
Указатели на структуры
Использование структур
Объединения


Слайд 3Несколько заданий для самопроверки


Слайд 4Три задания для самопроверки
Задание 1
Что описывают следующие объявления?
void *comp() ;
void (*cmp)();


char (*(*x())[])();

comp – функция, возвращающая указатель на void

cmp – указатель на функцию, возвращающую void

x – функция, возвращающая указатель на массив из указателей на функции, возвращающие char

Слайд 5Три задания для самопроверки
Задание 2
Что выведет на экран следующая программа?
#include

void

main() {
int const * p=5;
printf("%d",++(*p));
}

При компиляции возникнет ошибка: попытка изменить константное значение по указателю

Слайд 6Три задания для самопроверки
Задание 3
Что выведет на экран следующая программа?
#include

void

main() {
int A[]={2,5,7,3,4}, *p=A+3;
printf("%d%d",p[-2],-1[p]);
}

57

Слайд 7Три задания для самопроверки
Задание 4
Что выведет на экран следующая программа?
#include
#include


void main(){
int count;
char const *str=“Маскарад";
char const *ptr=str;
ptr+=4;
count=strlen(ptr);
printf("%d ",count);
}

3

Слайд 8Структуры
Что такое структура?
Как описываются структуры?

Слайд 9Структуры
Что такое структура?
Структура – это тип данных, представляющий собой, совокупность разнотипных

переменных фиксированного размера. Каждый элемент структуры называется полем.

Как описывается структура?

struct Book {
char author[40]; // автор
char title[80]; // название
int year; // год издания
int pages; // количество страниц
};

структура

название

поля

struct Point {
int x; // абсцисса
int y; // ордината
};

структура

название

поля

Слайд 10Структуры
Что такое структура?
Как описываются переменные типа «структура»?
struct Point my_point;
struct Book book1,

book2;

Как придать значения полям структуры?

struct Point O = {0,0};
struct Book book3 = {“А.С. Пушкин”, “Полтава”, 1998, 220};

my_point.x = 4;
my_point.y = 5;

strcpy ( book1.author, "А.С. Пушкин" );
strcpy ( book1.title, "Полтава" );
book1.year = 1998;
book1.pages = 223;

Обращение к полям структуры – через точку

Возможна инициализация полей при описании переменной-структуры

Слайд 11Структуры
Что такое структура?
Как описываются переменные типа «структура»?
struct Point {
int

x;
int y;
} A, B={10,13};

Возможно совмещение описания типа и объявления переменных

struct {
int x;
int y;
} A, B={10,13};

Возможно описание переменных-структур безымянного типа.

Повторное описание переменных того же типа невозможно!

Слайд 12Структуры
Что такое структура?
Как описываются переменные типа «структура»?
typedef struct {
int

x;
int y;
} Point;

Point A, B={10,13};

Использование typedef позволяет укоротить описание переменных (не указывать struct )

struct Point {
int x;
int y;
};

struct Point A, B={10,13};

Без typedef наименование типа всегда состоит из struct и метки структуры

Слайд 13Структуры
Что такое структура?
Как описываются переменные типа «структура»?
struct Rectangle {
int

color;
struct Point tl; /* левый верхний угол */
struct Point br; /* правый верхний угол */
};

struct Rectangle R1={GREEN,{10,13},{20,44}};
struct Rectangle R2;

R2.color=RED;
R2.tl.x=5;
R2.tl.y=5;
R2.br.x=50;
R2.br.x=100;

Структуры могут вкладываться друг в друга

Обращение к полям вложенных структур – через точку

Слайд 14Указатели на структуры
Указатели и структуры
Представление структур в памяти
Динамические структуры
Рекурсивные структуры

Слайд 15Указатели на структуры
Указатели на структуры
struct Point A = {3,4}; struct Point

*ptrA = &A;

Указатель на переменную-структуру


Слайд 16Указатели на структуры
Указатели на структуры
struct Point A = {3,4};
struct Point

*ptrA = &A;

ptrA->x = 5; /* то же, что и (*ptrA).x */
ptrA->y = 6; /* то же, что и (*ptrA).y */


Для доступа к полям структуры по указателю используется оператор ->

Слайд 17Указатели на структуры
Представление структур в памяти
#include

struct foo {
char ch;

long long int l;
int i;
double d;
};

void main() {
struct foo x;
printf(“ch:%p\n”, &x.ch);
printf(“l: %p\n”, &x.l);
printf(“i: %p\n”, &x.i);
printf(“d: %p\n”, &x.d);
printf(“%d\n”, sizeof(x));
}

ch:0xbfced6e0
l: 0xbfced6e4
i: 0xbfced6ec
d: 0xbfced6f0
24


Архитектура IA32 Linux: выравнивание на границу машинного слова:
3 выравнивающих байта

Слайд 18Указатели на структуры
Представление структур в памяти
#include

struct foo {
char ch;

long long int l;
int i;
double d;
};

void main() {
struct foo x;
printf(“ch:%p\n”, &x.ch);
printf(“l: %p\n”, &x.l);
printf(“i: %p\n”, &x.i);
printf(“d: %p\n”, &x.d);
printf(“%d\n”, sizeof(x));
}

ch:0x22ccc0
l: 0x22ccc8
i: 0x22ccd0
d: 0x22ccd8
32


Архитектура IA32 Windows: выравнивание на границу 2 машинных слов

4 выравнивающих байта

7 выравнивающих байт

Слайд 19Указатели на структуры
Динамические структуры данных
Строение: набор узлов, объединенных с помощью ссылок.
Как

устроен узел:

Типы структур:

списки

деревья

графы

односвязный

двунаправленный (двусвязный)

циклические списки (кольца)

Слайд 20Указатели на структуры
Рекурсивные структуры
При организации динамических структур данных (списков, деревьев, графов)

часто используются рекурсивные структуры

struct ListItem {
int data;
struct ListItem *prev; /* предыдущий элемент */
struct ListItem *next; /* следующий элемент */
};

Указатель на описываемую структуру

Двунаправленный (двусвязный) списко

Слайд 21Использование структур
Копирование структур
Массивы структур
Динамические структуры
Массивы структур
Структуры и функции
Битовые поля

Слайд 22Использование структур
Копирование структур
По элементам:
struct Book b1, b2;
... // здесь

вводим b1
strcpy ( b2.author, b1.author );
strcpy ( b2.title, b1.title );
b2.year = b1.year;
b2.pages = b1.pages;

Задача: скопировать структуру b1 в b2.

Копирование «бит в бит»:

#include
...

memcpy ( &b2, &b1, sizeof(Book) );

или просто так:

b2 = b1;

куда

откуда

сколько байт

Функция копирования строк описана в string.h

Слайд 23Использование структур
Массивы структур
Объявление:
struct Book B[10];
Обращение к полям:
for ( i =

0; i < 10; i ++ )
B[i].year = 2008;

B[0] ... B[9]

Запись в двоичный файл:

Чтение из двоичного файла:

FILE *f;
f = fopen("input.dat", "wb" );


fwrite ( B, sizeof(Book), 10, f );

f = fopen("input.dat", "rb" );
n = fread ( B, sizeof(Book), 10, f );
printf ( "Прочитано %d структур", n );

адрес массива

размер блока

сколько блоков

указатель на файл



Book

write binary

Слайд 24Использование структур
Выделение памяти под структуру
struct Book *p;
p = new Book;
printf (

"Автор " );
gets ( p->author );
printf ( "Название книги " );
gets ( p->title );
printf ( "Количество страниц " );
scanf ( "%d", &p->pages );
p->year = 2008;
...
delete p;

p = (struct Book*)malloc(sizeof(struct Book));

выделить память под структуру, записать ее адрес в переменную p

p->author

free(p);

освободить память

author );printf ( "Название книги " ); gets ( p->title );printf ( "Количество страниц " );scanf ( "%d", &p->pages );p->year = 2008;...delete p; p = (struct Book*)malloc(sizeof(struct Book));выделить память под структуру, записать ее адрес в переменную pp->authorfree(p);освободить память">

Слайд 25Использование структур
Динамические массивы структур
Book *B;
int n;
printf ( "Сколько

у вас книг? " );
scanf ( "%d", &n );
B = new Book[n];
... /* здесь заполняем массив B */
for ( i = 0; i < n; i++ )
printf ( "%s. %s. %d.\n",
B[i].author, B[i].title,
B[i].year);
free(B);

Задача: выделить память под массив структур во время выполнения программы.

B = (struct Book *) malloc(n*sizeof(struct Book));

struct Book *B;

free(B);

В этот указатель будет записан адрес массива

выделяем память

освобождаем память

Слайд 26Использование структур
Структуры и функции
struct Point Shift(struct Point p, int dx, int

dy) {
struct Point q;
q.x=p.x+dx;
q.y=p.y+dy;
return q;
}
void main() {
struct Point pnt={10,10};
printf (“До сдвига: (%d,%d)\n“, pnt.x, pnt.y );
pnt=Shift(pnt,100,0); /* сдвиг по оси X */
printf (“После сдвига: (%d,%d)\n“, pnt.x, pnt.y );
}

Структуры могут быть параметрами и возвращаемыми значениями функций

Параметры передаются по значению!

Сдвиг точки

Слайд 27Использование структур
Структуры и функции
struct Point Shift(struct Point * const p,

int dx, int dy)
{
struct Point q = {p->x+dx,p->y+dy};
return q;
}
void main() {
struct Point pnt={10,10};
printf (“До сдвига: (%d,%d)\n“, pnt.x, pnt.y );
pnt=Shift(&pnt,100,0); /* сдвиг по оси X */
printf (“После сдвига: (%d,%d)\n“, pnt.x, pnt.y );
}

Структуры могут быть параметрами и возвращаемыми значениями функций

Большие структуры лучше передавать по указателю, чтобы избежать копирования

Слайд 28Использование структур
Битовые поля
struct TFriend {
int IsBoy;
char IsStudent;
char IsTheBest;

char Age;
} friend;

friend.IsBoy = 1;
friend.IsStudent = 0;
friend.IsTheBest = 1;
friend.Age = 19;
friend.IsBoy = 6;

При описании структуры можно регулировать количество памяти для полей с точностью до бита

Нет необходимости тратить несколько байт на бинарные значения

Иногда это не только не эффективно, но и опасно

Слайд 29Использование структур
Битовые поля
struct TFriend {
int IsBoy:1;
char IsStudent:1;
char IsTheBest:1;

char Age:7;
} friend;

friend.IsBoy = 1;
friend.IsStudent = 0;
friend.IsTheBest = 1;
friend.Age = 19;
friend.IsBoy = 6; /*=0*/

При описании структуры можно регулировать количество памяти для полей с точностью до бита

Количество бит, затрачиваемых на поле

При присвоении происходит урезание значений

Слайд 30Объединения
Что такое объединение?
Использование объединений

Слайд 31Объединения
Что такое объединение?
Объединение – это тип данных, представляющий собой, совокупность разнотипных

переменных фиксированного размера, размещаемых в одном и том же фрагменте памяти

Как описывается объединение?

union int_float {
unsigned int int_value; /* 32-битное целое */
float float_value; /* 32-битное ЧПТ */
} x;

объединение

название

переменная

Слайд 32Объединения
Что такое объединение?
Объединение – это тип данных, представляющий собой, совокупность разнотипных

переменных фиксированного размера, размещаемых в одном и том же фрагменте памяти

union int_float {
unsigned int int_value; /* 32-битное целое */
float float_value; /* 32-битное ЧПТ */
} x;

Слайд 33Объединения
Что такое объединение?
union int_float {
unsigned int int_value; /* 32-битное целое

*/
float float_value; /* 32-битное ЧПТ */
} x;
...
x.float_value=3.141592654f /* float-значение*/
printf(“%f\n”, x.float_value); /*=> 3.14593 */

printf(“%d\n”, x.int_value); /*=> 1078530011 */
printf(“0x%X\n”, x.int_value); /*=> 0x40490FDB */

3




…



x.int_value



x.float_value










Слайд 34Объединения
Что такое объединение?
Если поля объединения различаются по размеру, то размер объединения

равен максимальному из размеров полей

union int_char {
unsigned char char_value; /* 8 бит */
unsigned int int_value; /* 32 бит */
} x;
...
x.int_value = 0x11223344;
x.char_value = 0xAB;
printf(“int: 0x%X\n“,x.int_value); /*=>0x112233AB */
printf(“char: 0x%X\n“,x.char_value);/*=>AB */
printf(“sizeof: %d\n“,sizeof(x)); /*=>4 (байта) */

Слайд 35Объединения
Использование объединений
Представление IP-адреса в BSD-сокетах
struct sockaddr_in {
short sin_family;

/* AF_INET for internet */
u_short sin_port; /* port number */
struct in_addr sin_addr; /* ip address */
char sin_zero;
};

struct in_addr {
union {
struct { u_char s_b1, s_b2, s_b3, s_b4 };
struct { u_short s_w1, s_w2 };
u_long S_addr;
} S_un;
};

Слайд 36Объединения
Использование объединений
struct sockaddr_in {
short sin_family; /*

AF_INET for internet */
u_short sin_port; /* port number */
struct in_addr sin_addr; /* ip address */
char sin_zero;
};

struct in_addr {
union {
struct { u_char s_b1, s_b2, s_b3, s_b4 };
struct { u_short s_w1, s_w2 };
u_long S_addr;
} S_un;
};
...
struct sockaddr_in addr; /* addr = “129.132.98.12” */
addr.sin_addr.S_un.s_b1 = 129;
addr.sin_addr.S_un.s_b2 = 132;
addr.sin_addr.S_un.s_b3 = 98;
addr.sin_addr.S_un.s_b4 = 12;

Представление IP-адреса в BSD-сокетах

Слайд 37Объединения
Использование объединений
enum TSex {GIRL, BOY};
struct TFriend {
char Name[30], Phone[30];
TSex

Sex;
union {
char BirthDay[20];
char Drink[35];
};
} friend1, friend2;
…
strcpy(frend1.Name, "Леночка");
strcpy(frend1.Phone, "902-30-...");
frend1.Sex = GIRL;
strcpy(frend1.BirthDay, "12 мая 1987");
Tfrend frend2;
strcpy(frend2.Name, "Вовик");
strcpy(frend2.Phone, "902-30-...");
frend2.Sex = BOY;
strcpy(frend2.Drink, "Только пиво");

Слайд 38Объединения
Использование объединений
union TRect {
struct {int Left, Top, Right, Bottom; };

struct {int xCentr, yCentr, Width, Height;};
} rec1, rec2;

rec1.Left = 4;
rec1.Top = 4;
rec1.Right = 10;
rec1.Bottom = 14;

rec2.xCentr = 7;
rec2.yCentr = 9;
rec2.Width = 7;
rec2.Height = 11;

Слайд 39Вопросы и ответы
Вопросы?
Структуры
Что такое структура?
Как описываются структуры?
Указатели на структуры
Указатели и структуры
Представление

структур в памяти
Динамические структуры
Рекурсивные структуры
Использование структур
Копирование структур
Массивы структур
Динамические структуры
Массивы структур
Структуры и функции
Битовые поля
Объединения
Что такое объединение?
Использование объединений


Н.Копейкин Жуков

Похожие презентации

Мои инфоресурсы 194
Алгоритмические структуры языка Basic 368
Аттестационная работа. Программа внеурочной деятельности общеинтеллектуального направления Проектируем виртуальные экскурсии 233
Элективный курс по информатике Исследование информационных моделей 247
Обработка данных в электронных таблицах 261
Основные принципы работы в MathCad 314

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика